配电网无功补偿设备应用探讨

祝习宇

摘 要：近年来，电力行业取得了较快的发展，配电网作为电网的最末端，直接与用户相连，由于配电网无功功率存在着一定程度的损耗，所以需要通过合理的无功补偿，从而确保电力系统能够有效的维持在标准的电压水平内，使有功网损得以降低，确保网络输送容量的提升，降低发电成本，所以需要选择科学合理的无功补偿配置方案，确保无功补偿设备的合理布局和配置。文中分析了无功补偿设备的合理配置原则，并进一步对配电网无功补偿现存的几个问题进行了具体的阐述。

关键词：配电网；无功补偿；配置原则；应用

1 无功补偿设备的合理配置原则

电网在运行过程中，各级网络及输配电设备都会消耗一定数量的无功功率，而所消耗的无功功率数量配电网占有较大的比例。所以需要科学合理的对无功补偿设备进行配置，从而减少无功功率传输过程中的所产生的损耗，在配置时可以采用分级补偿及就地平衡的原则进行合理布局和规划。

1.1 总体平衡与局部平衡相结合

城乡电力网在运行过程中，要确保其无功电力达到平衡，则不仅需要确保县组电网的无功电力处于平衡状态，而且分站和分级的无功电力也要满足平衡的原则，确保无功电源布局的合理性，这样就会实现无功电力的就地平衡，避免出现无功电力过剩的情况。一旦无功电力过剩，则其导致电力向外输出，电压偏高，而一些电路上的无功电力则会减少，导致电压下降，这种情况下，无功电力则会向上进行索取，从而导致不同分区之间的无功电力的长输送和交换，增加电网损耗。所以在对无功补偿设备进行总体规划时，需要以总体平衡作为基础点，合理对各个布局的补偿方案进行优化，确保实现补偿效果的最佳状态。

1.2 供电部门补偿与用户补偿结合

在城乡电网运行过程中，无功功率的消耗量，用户占百分之五十至六十的比例，而其余的无功功率则消耗在输配电网络当中，所以对于无功功率在补偿，单纯就用户进行补偿或是单纯对输配电网络进行补偿都达不到补偿的效果，所以为了确保无功功率在网络中输送量的减少，则需要由供电部门和用户来对其共同进行就地补偿，就地平衡。

长期以来，在很多地区实际的电力无功补偿中，往重庆只单纯对用户进行补偿，对于供电网络虽然装设了补偿设备，但为了怕出事故，避免麻烦，则不使其投入运行，补偿设备利用率处于一个较低水平，补偿效果较差。而另一部分地区只对供电部门进行补偿，而不对用户进行无功补偿。这两种补偿方式的存在，都无法保证电网无功电力的平衡，所以在进行无功补偿时，需要根据整个电网对无功电力总的需求来充分的发挥供电部门和用户的积极性，确保无功电力补偿的平衡。

1.3 分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主

由于无功补偿具有自身的特点，不仅需要考虑到总体上的平衡，而且还要确保局部补偿的实现，同时在对用户进行补偿的同时，也需要对输配电线路进行补偿，这就决定了补偿方式的选择，不仅需要采取分散补偿，而且还要集中进行补偿，而且二者还要有效的结合在一起，才能确保补偿的效果。

目前在农村电力网中采用的集中补偿和分散补偿相结合的原则，集中利用在变电站内装设容量较大的电容来实现集中补偿，而分散补偿则是在配电网络中各个负荷区内进行无功补偿。之所以需要集中补偿与分散补偿相结合，是由于变电站内的集中补偿只是对变压器本身的无功损耗进行补偿，只是对变电站以上的输电线路的无功电力进行减少，使供电网络的无功损耗得以降低，但用户所需要的无功电力则仍需要由变电站以下的配电线路进行输送，这就必然存在着一定的无功损耗产生，所以还需要利用分散补偿来有效地降低线损的发生。特别是在当前的城市电力网中，配电网线损所占总网线损比例较大，所以采取分散补偿具有必然性，只有充分的利用分散补偿，才能确保配电网内的无功线损得以很好的降低，确保城乡电力网线损率的下降。

1.4 降损与调压相结合，以降损为主

利用并联电容器进行无功补偿，其主要目的是为了达到无功电力就地平衡，养活网络中的无功损耗，以降低线损。与此同时，也可以利用电容器组的分组投切，对电压进行适当的调整，但这只是并联电容器补偿的辅助目的。在一般情况以降损为主，调压为辅。

对于某些枢纽性变电站或者电压水平经常偏低的变电站，有时需要装设容量较大的电容器组，以控制网络的无功潮流和改善电压水平。其最终目的也是为了达到无功电力平衡，以提高电网的安全经济运行水平。

2 配电网无功补偿现存的几个问题

2.1 补偿方式问题

目前在电网补偿中，更多时候都将补偿放在用户侧来进行，只对用户侧的功率因数进行补偿，但这种补偿方式并不能有效的降低电网整体的损耗的降低。在用户侧无功补偿时往往是增加补偿箱的设置，这对于降低损耗是有一定帮助的，但由于没有对无功潮流进行具体的计算，所以无法确保补偿设备的最优化配置，各点补偿量和补偿方式无法达到最优化，不能有效的发挥资金的经济效益。所以通过长期的实践经验，在对配电网进行无功补偿时，可以在配电变压器的低压侧进行装设无功补偿装置，从而确保分散和就地补偿的实现。

2.2 谐波问题

谐波的产生不仅会导致电网受到污染，而且还会影响电网运行的可靠性。对于谐波的控制，可以通过电容器来进行，因为电容器对于高频谐波污染具有良好的滤除作用，而且抗谐波能力也较强，但一旦谐波含量较大时，则会影响电容器的使用寿命，导致电容器受到不同程度的破损。这就需要在具有较大谐波及需要进行无功补偿的地点需要加设滤波装置，否则会导致一些补偿设备受到不同程度的损坏，所以需要在进行无功补偿设计时充分的考虑到谐波的存在及治理问题。

2.3 无功补偿容量选择问题

过补偿会造成无功倒送，这是电力系统所不允许的，因为它会增加线路和变压器损耗，加重线路负担。采用固定电容器补偿方式的用户，在负荷低谷时，可能造成无功倒送。对于接触器控制的补偿柜，补偿量是三相同调的，在三相负荷不对称的情况下。就可能造成无功倒送。对于晶闸管控制的补偿柜，虽然三相的补偿量可以分调，但是很多厂家为了节约资金，只选择一相做采样和无功分析。于是至于选择补偿方式时，应充分考虑这一点。

2.4 电压调节方式的补偿设备带来的问题

有些无功补偿设备是依据电压来确定无功投切量的，这有助于保证用户的电能质量，但对电力系统而言却并不可取。因为虽然线路电压的波动主要由无功量变化引起，但线路的电压水平是由系统情况决定的。当线路电压基准偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相去甚远，出现无功过补或欠补。

3 结束语

在电网运行过程中，配电网的无功补偿是必需重点考虑的一个问题，在实际补偿工作中，需要根据系统的特点来对补偿设备进行合理的配置，确保补償方案的科学性和合理性，确保补偿的效果能够达到预期的要求，减少配电网损耗的发生，确保配电网运行经济效益的实现。

参考文献

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